高深寬比微結構模具應用於神經網路之建構

High aspect ratio micromold for neural network construction

林柏瑄(Po-Hsuan Lin)

指導教授 ： 傅建中

國立清華大學/工學院/奈米工程與微系統研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2011.00355

摘要

神經科學(neuroscience)是個重要且值得深入研究的領域，從解釋單顆神經細胞如何工作，到神經網絡的連結性、學習和記憶的機制，和相關疾病的防治研究。利用在培養皿裡生長(或是培養在體外環境下)的簡單神經網絡，都可以進行簡單神經細胞的電生理研究。更進一步我們可以利用培養在微電極陣列上的更複雜的神經網路，來進行高階神經網絡的訊息傳遞研究，如認知和情感。

　　在平常散亂分佈的神經細胞培養中，本論文將提供一個模板，將神經細胞分佈在事先規劃好的網格上，並且使其生長出的軸足沿著規劃的路徑生長連結。並且在每個網格點上貼附的細胞數量，控制在一小群(四到五個神經元)。神經元網絡在研究上，把尺度縮小到一小群神經細胞間，觀察及探討小群神經元個體間訊號傳遞的機制。

　　在此模板的製作上，首先利用本實驗室所具有的新穎SU-8厚膜光阻製程技術(UV-LIGA)來製作其模具，再翻模成所需的PDMS 模板。在模具製作上，先針對出不同大小及形狀的光罩開孔，利用繞射原理模擬計算出，所對應的曝光顯影後的結構的形狀及高度。以模擬的結果，決定出模具結構所需要光罩開孔的形狀及大小。其結構的設計會影響到翻模的問題、occupancy rate、最後細胞落入的個數。本論文會針對其問題進行一些討論。最後將PDMS 模板運用於神經細胞培養，來驗證結構的設計是否能符合神經細胞培養的條件，以及是否達到一小群成熟神經元網絡的形成。

關鍵字

高深寬比 ； 微模具 ； 神經網路

並列摘要

無資料

並列關鍵字

high aspect ratio ； micromold ； neural network

參考文獻

neural networks on microelectrode arrays”, BioSystems, vol. 88, p1-15, 2007

p1680-1685, 2009

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